- •Прикладная механика
- •1. Теория механизмов и машин
- •1.1. Основные понятия и определения
- •1.2. Структурный анализ механизмов
- •Степень подвижности кинематических цепей
- •1.3. Кинематический анализ механизмов
- •Кинематический анализ зубчатых передач
- •Классификация сил, действующих на звенья механизма
- •Определение кинематических характеристик передач
- •1.4. Динамический анализ механизмов
- •Движение механизма под действием приложенных сил
- •2. Сопротивление материалов
- •2.1. Основные понятия и определения
- •2.2. Растяжение и сжатие стержня
- •Закон Гука
- •Построение эпюр
- •Основные механические характеристики материалов
- •Расчеты на прочность при растяжении и сжатии
- •2.3. Изгиб
- •Типы опор и опорные реакции
- •Внутренние силовые факторы и напряжения при изгибе
- •2.4. Сдвиг и кручение
- •Напряжения и деформации при сдвиге (срезе)
- •Построение эпюр крутящих моментов и касательных н апряжений
- •3. Детали машин
- •3.1. Основные понятия и опредеоения
- •Основные критерии работоспособности
- •Условия прочности при различных видах деформации:
- •Предельные и допускаемые напряжения
- •Краткие сведения о машиностроительных конструкционных материалах
- •3.2. Соединения (неразъёмные и разъмные)
- •Сварные соединения
- •Резьбовые соединения
- •1. Стержень болта нагружен только внешней растягивающей силой f.
- •2. Болт затянут, внешняя нагрузка отсутствует
- •3 . Болтовое соединение, нагруженное поперечной силой f
- •3.3. Механические передачи
- •Зубчатые передачи
- •Проектировочный расчет привода
- •3.4. Детали и сборочные единицы передач Валы и оси
- •Литература
Построение эпюр крутящих моментов и касательных н апряжений
Эпюры крутящих моментов (внутренних силовых факторов) и касательных напряжений при кручении строятся аналогично их построению при растяжении. На схеме бруса выделяются участки с характерными величинами сечений и нагрузок, и затем выполняется анализ по участкам.
На рис.2.12 приведены результаты такого анализа для круглого бруса, с жестко закрепленным левым торцом и свободным правым. В средней части он нагружен двумя разнонаправленными крутящими моментами Т1 = М и Т2 = 2М. С учетом перепада диаметров бруса выделено четыре расчетных участка по его длине.
Как видно из результатов анализа наибольшие значения внутренние силовые факторы и напряжения имеют место на третьем участке.
Рис.2.3. Прямой брус под действием крутящих моментов Т1 и Т2
и эпюры внутренних силовых факторов и напряжений
3. Детали машин
Детали машин - раздел науки механики об общих методах расчета и рационального конструирования машин и механизмов.
3.1. Основные понятия и опредеоения
Под деталью понимают изделие промышленного производства, изготовленное из однородного материала без применения сборочных операций.
Детали, соединенные между собой, образуют сборочную единицу. В том случае, если она выполняет заданные функции совместно с другими частями изделия, ее называют узлом.
Механизмом называют совокупность нескольких жестко соединенных деталей, связанных кинематическими парами, которые предназначены для преобразования одного вида движения в другой.
Машиной считается механическое устройство, преобразующее посредством движения энергию, материалы или информацию с целью облегчения физического и умственного труда человека. Основным типом машин на производстве являются технологические машины. предназначенные для выполнения технологических операций (изменение формы, размеров и свойств обрабатываемого предмета).
Жизненный цикл любой машины (узла, детали) можно разделить на три этапа:
проектирование;
создание (изготовление);
эксплуатация.
Процесс проектирования можно разделить на следующие этапы:
выбор принципиальной схемы машины с ориентацией на существующие аналоги (прототипы) в зависимости от назначения, технических и эксплуатационных условий;
построение расчетной схемы конструкции;
определение действующих нагрузок;
выбор материалов с учетом механических свойств и стоимости;
проектный (ориентировочный) расчет основных геометрических параметров;
эскизное проектирование и детальная проработка;
проверочный расчет по главным критериям работоспособности.
Из большого разнообразия деталей можно выделить детали общего применения, встречающиеся во всех типах машин (болты, гайки, валы, шпонки, подшипники, зубчатые колеса и т.п.). Эти детали и являются предметом изучения в курсе ДМ.
При конструировании и изготовлении деталей машин большое внимание уделяется стандартизации и унификации.
Под стандартизацией понимается установление отраслевых, государственных и международных норм (стандартов) качества, формы и размеров изделий или их элементов, обязательных для проектировщиков, изготовителей и потребителей продукции. Под унификацией понимается рациональное сокращение типов, видов и размеров изделий одинакового назначения.